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Einrichtung zum hydraulischen Bremsen bewegter Lasten, die ein Drehmoment
an einer Welle erzeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum hydraufischen
Bremsen bewegter Lasten, die ein Drehmoment an einer Welle erzeugen. Als Flüssigkeitsbremse
wird hierbei eine von dieser Welle angetriebene Zahnradpumpe verwendet, deren Förderstrom
durch Schließen oder öffnen eines in der Förderleitung der Pumpe innerhalb des Flüssigkeitsbehälters
angeordneten Steuerorgans reguliert wird, wodurch eine gewünschte Drehzahl der Pumpe
eingehalten werden kann.
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Solche Einrichtungen können zum Abbremsen von absinkenden Lasten,
z. B. bei Aufzügen und Lastkränen, insbesondere auch von Schleusentoren und von
Schütztafeln beim Einsetzen der letzteren in Wehre Verwendung finden. Bei Fahrzeugen
bzw. Maschinen kann damit ein Verkürzen der Auslaufzeit erreicht werden.
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Bei einer bekannten Ausführung einer Einrichtung der eingangs erwähnten
Art, die an einer Winde angebracht ist, ist zwischen der Saug- und der Druckkammer
der Zahnradpumpe ein einstellbares Rückschlagventil als Steuerorgan vorgesehen.
Dieses wird durch Längsverschiebung eines Doppelkonus von seinem Sitz abgehoben
bzw. wieder aufgesetzt und damit durch Öffnen und Schließen des Ventils die Drehzahl
der Bremseinrichtung bestimmt. Diese grobe Bremsregulierung ist bei einfachen Winden
ausreichend. Bei einer anderen an einer Winde verwendeten Ausführung ist eine Verstellung
des wirksamen Querschnitts der Drosselöffnung mittels einer Schraube möglich. Dadurch
ist ebenfalls eine grobe Einstellmöglichkeit für die Lastabsenkgeschwindigkeit gegeben.
Außerdem ist bekannt, das Abbremsen beim Absenken mittels einer durch die Absenkbewegung
der Last angetriebenen Pumpe vorzunehmen, deren Fördermenge durch eine von der Last
betätigte Drossel so verändert wird, daß der Durchflußquerschnitt dieser Drossel
bei der Absenkbewegung der Last in zunehmendem Maße vermindert wird. Aber für das
langsame Absenkenlassen großer Lasten, z. B. an Schütztafeln, wo eine genaue Einsteilbarkeit
der Bremsregulierung erforderlich ist und dabei noch ein kontinuierliches Abfallen
der Drehzahl der Bremswelle ermöglicht werden soll, sind die obenerwähnten bekannten
Einrichtungen nicht ausreichend.
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Um auch solch höheren Anforderungen an die Bremsreguhermöglichkeit
beim Absenken einer Last genügen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art als Steuerorgan in an sich
bekannter Weise ein verstellbarer Steuerkolben in einem Zylinder, dessen Wand mit
Steuerbohrungen versehen ist, verwendet ist, und daß zu einer weiteren Änderungsmöglichkeit
der Zahl der offenen Steuerbohrungen ein zusätzlicher Steuerschieber am Steuerorgan
vorgesehen ist, dessen Verstellmöglichkeit bis zum Verschließen sämtlicher Steuerbohrungen
reicht, wodurch eine Verlangsamung der Pumpendrehzahl bis zum Stillstand herbeigeführt
wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch einfache und
übersichtliche Gestaltung aus und bietet dabei Gewähr für hohe Betriebssicherheit.
Durch die Möglichkeit der Verlangsamung der Pumpendrehzahl bzw. Bremswellendrehzahl
soll vor allem ein sanftes Aufsetzen der Last, z. B. einer Schütztafel oder Kabine
eines Personenaufzuges am Ende des Absenkens erreicht werden.
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Verstellbare Steuerkolbenzylinder, deren Wände mit Steuerbohrungen
versehen sind, sind an sich schon bekannt, z. B. als Schließkolben in handbetätigten
Eckventilen.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann der zusätzliche Steuerschieber
z. B. als axial verschiebbare, um den Zylinder angeordnete Buchse ausgebildet werden.
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Die Einstellung der Pumpendrehzahl kann dabei gegebenenfalls durch
Verstellen des mit einer Gewindestange versehenen Steuerkolbens erfolgen.
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In baulicher Hinsicht ist eine Vereinfachung dadurch möglich, daß
als Zylinder für den Steuerkolben
der Druckstutzen der Pumpe, z.
B. einer Zahnradpumpe dient, die im Flüssigkeitsbehälter angeordnet ist, wobei ihr
Gehäuse mit diesem ein Stück bildet. Dies ist besonders in Anlagen zweckmäßig, bei
denen zum Heben. der Last die Bremse ausgeschaltet wird.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für Einrichtungen nach
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 eine Ausführung mit zusätzlichem Steuerschieber
im Schnitt durch den Flüssigkeitsbehälter und die Steuereinrichtung, Abb.2 einen
Längsschnitt durch die Zahnradpumpe der Ausführung nach Abb. 1, Abb. 3 einen Schnitt
durch den Flüssigkeitsbehälter, die Steuereinrichtung und quer durch die Zahnradpumpe
einer vereinfachten Ausführung ohne zusätzlichen Steuerschieber, Abb. 3a einen vergrößerten
Teilschnitt des Steuerzylinders mit den Steuerbohrungen, Abb.4 einen Längsschnitt
durch die Zahnradpumpe der Ausführung nach Abb. 3, Abb. 5 einen Querschnitt durch
den Flüssigkeitsbehälter, die Pumpe und die Steuereinrichtung der einfachsten Ausführung,
Abb.5a einen Teilschnitt des Steuerkolbens der Ausführung nach Abb. 5 und Abb.6
einen Längsschnitt durch Behälter und Pumpe der Ausführung nach Abb. 5.
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In Abb. 1 und 2 ist eine Ausführung für hohe Ansprüche hinsichtlich
von Arbeitsverrichtungen bei eingeschalteter Bremse gezeigt. Dabei ist mit 1 eine
Verdrängerpumpe, z. B. eine Zahnradpumpe, und mit 2 ein Flüssigkeitsbehälter, der
von der Pumpe als Bauteil getrennt, aber mit dieser durch Rohre 14, 15 verbunden
ist, bezeichnet. Im Behälter 2 ist ein Querrohr 9 angeordnet, an dem nach
unten hängend ein Rückschlagventil 10 befestigt ist. Auf dem Querrohr 9 ist
stehend ein Zylinder 12 aufgesetzt, dessen Wand mit Steuerbohrungen 5 versehen
ist. Im Zylinder 12 ist ein Steuerkolben 7 angeordnet, der an einer
Verlängerung mit einem Gewinde versehen ist, wodurch die Lage des Steuerkolbens
7 im Zylinder 12
verstellt werden kann. Je nach der Stellung des Kolbens
7 werden mehrere der Steuerbohrungen 5 durch diesen verdeckt oder
freigegeben.
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Ein zusätzlicher Steuerschieber 13 ist verschiebbar über den
Zylinder 12 geschoben. Die Pumpe 1 wird mittels ihrer Antriebswelle 8 über
eine Kupplung, Seiltrommel od. dgl. von der abzusenkenden Last angetrieben. Dabei
wird Arbeitsflüssigkeit in Pfeihichtung 3 von der Pumpe 1 aus dem Behälter 2 angesaugt
und in Pfeilrichtung 4 durch das Querrohr 9 in den Zylinder 12 gedrückt.
Durch diejenigen der Steuerbohrungen 5, die vom Steuerkolben 7 nicht verdeckt sind,
fließt dann die geförderte Flüssigkeitsmenge in den Behälter 2 zurück. Eine
Vergrößerung oder Verringerung der Zahl der freien Bohrungen 5 hat eine Steigerung
oder Verringerung der Drehzahl der Arbeitswelle 8 zur Folge. Durch irgendwelche
für den jeweiligen Fall auswählbare Mittel kann der zusätzliche Steuerschieber
13 betätigt, d. h. angehoben werden und gibt bei der Aufwärtsbewegung mehr
oder weniger Steuerbohrungen 5 frei, so daß dadurch eine zusätzliche Regelung der
Drehzahl der Welle 8 und damit der Senkgeschwindigkeit der Last neben der
Regelung durch die Verstellung des Steuerkolbens 7 erreicht und bei vollständigem
Senken des Steuerschiebers 13 ein Durchtreten der Flüssigkeit in den Behälter
2 verhindert wird und dadurch die Drehzahlverminderung bis zum Stillstand
der Antriebswelle 8 allmählich absinkend eintritt. Dadurch kann vor allem
eine Verzögerung der Absenkgeschwindigkeit im letzten Hubbereich erreicht werden.
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Auch bei der vereinfachten Ausführung nach Abb. 3, 3a und 4, wo keine
Verzögerung der Lastabsenkbewegungen im letzten Hubbereich erforderlich ist, ist
die Zahnradpumpe 1 a von dem Flüssigkeitsbehälter 2 a als Bauteil getrennt, wodurch
hinsichtlich der verfügbaren Menge an Arbeitsflüssigkeit wenig Beschränkung besteht.
Auch hierbei ist an einem Querrohr 9 a ein Rückschlagventil 10 a vorgesehen. Dieses
bezweckt, die Pumpe 1 a ohne Abschaltung von der Last beim Heben derselben mit umgekehrter
Drehrichtung ohne Bremswirkung laufen zu lassen, wobei dann die Arbeitsflüssigkeit
in Pfeihichtung 11 und 3 c fließen kann. Hier sind Steuerboh sungen 5 a in einem
Zylinder 12 a vorgesehen.
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Bei der weiter vereinfachten Ausführung nach Abb. 5, 5 a und 6 ist
in einem Flüssigkeitsbehälter 2 b eine Zahnradpumpe 1 b eingebaut. Die Arbeitsflüssig.
keit wird in Pfeilrichtung 3 b aus dem Behälter 2 b angesaugt und in Pfeilrichtung
4 b in denselben z rückgedrückt. Hierbei dringt die Flüssigkeit in .den hülsenförmigen
unteren Teil 6 des Steuerkolbens 7-b ein. Je nach der Stellung dieses Kolbens 7
b, die nach dem Geschwindigkeitsgrad der abzubremsenden Last gewählt werden kann,
werden mehr oder weniger der in Form eines Schraubenganges angeordneten Boh= sungen
5 b (Abb. 5 a) frei; so daß größere oder kle nere Mengen Arbeitsflüssigkeit je nach
Bedarf durch diese bei entsprechendem Links- oder Rechtsdrehen des als Gewindespindel
ausgebildeten Steuerkolbens 7 b in den Behälter 2 b zurückfließen. Dadurch wird
erreicht, daß ein entsprechender Druck und damit eine Drehzahlsteigerung oder Drehzahlnvnderung
der Welle 8 b eintritt, damit die Absenkbewegung der Last beschleunigt oder verzögert
wird.